浅析土建施工中预应力混凝土梁的质量控制

张智鹏++张淼++王敏杰

摘 要：预应力混凝土梁结构越来越受到人们的关注，在目前的公路和桥梁的建设中也逐渐被使用和推广。预应力混凝土梁的施工工艺比较复杂，在土建工程施工中，对其质量控制更加严格。本文首先对预应力混凝土梁施工质量的影响因素进行分析，然后提出预应力混凝土梁的质量控制措施，为从事土建工程建设人员提供参考。

关键词：预应力混凝土；梁结构；质量控制

预应力混凝土梁结构是土建工程中重要的承重结构，具有节省材料、降低成本、行车噪音小等特点，与钢筋混凝土梁结构相比，自身重力和建筑高度偏小，耐久性更强。但是也有缺点，比如施工工艺相对比较复杂，需要的工期长，其质量很容易受到混凝土材料、施工技术、温度等方面的影响，因此对它的质量要求会更加严格。国外一些先进国家投入大量的财力、人力以及物力来对其进行研究和总结，与国外相比还有很大差距，因此我们要吸收国外的先进技术和实践经验，结合我国的土建工程实际施工情况，深入研究预应力混凝土梁结构在工程中的应用。

1、预应力混凝土梁施工质量的影响因素

1.1混凝土结构参数

混凝土材料中的结构参数直接影响混凝土质量，需要对其结构参数进行模拟分析，比如结构构件截面尺寸、材料容量、材料弹性模量、膨胀系数、预应力以及施工荷载等。

1.2施工控制

施工过程中的控制和管理对预应力混凝土梁结构的质量有着直接影响，不仅施工技术要严格按照规范進行，而且还要考虑到施工条件下的非理想化因素，比如结构制作过程、安装过程等环节出现的失误或者误差对质量造成的影响。因此，加强施工过程控制，确保施工状态处于可控范围内。

1.3结构计算分析模型

土建工程在施工过程中需要对预应力混凝土梁结构进行建模分析，采取简化计算模型进行计算会与实际情况存在差异，比如计算模型本身的精度、边界条件处理等。所以，在质量控制工作中要对这方面做进行详细的分析和考虑，必要情况下进行专门实验研究，将计算模型造成的影响程度降到最低。

1.4温度变化

预应力混凝土梁结构很容易受到温度的影响，对土建工程结构的受力和变形造成很大影响，所以要对这一因素非常重视。在实际的施工中如果没有充分考虑到温度变化，对结构的实际状态数据很难获得，控制效果难以发挥有效性，其工程质量也就难以保证。

1.5混凝土收缩

混凝土很容易出现收缩现象，使混凝土内应力发生改变，从而出现裂缝或者结构变形，使自身的刚度和强度大大降低。收缩会使混凝土内部产生微裂缝或者内应力，对混凝土结构造成破坏，从而大大降低耐久性。土建工程中采用的预应力混凝土梁结构，在混凝土收缩情况下，会造成应力损失。因此在实际的施工中，要对这一因素进行充分分析和研究。

2、预应力混凝土梁的质量控制措施

2.1 混凝土浇筑质量控制

预应力混凝土梁结构选择高强度混凝土，混凝土浇筑质量要达到施工设计要求，保持良好的和易性。因为高强混凝土可以将材料的强度充分的发挥出来，可以有效降低自身重力和构件截面尺寸；其弹性模型非常高，从而降低弹性变形或者塑性变形，大大降低预应力损失；它的抗拉强度、承压能力以及粘结度非常高，可以抵制结构正截面和斜截面出现裂缝，使预应力筋的锚固更加稳定。

预应力混凝土在浇筑过程中，为了改善它的和易性、减少水泥用量，可以使用高效减水剂，能够使强度达到65-85MPa，最高强度可以达到110MPa，而且弹性模量和轴心抗压强度也提高很多；水泥品种的选择，土建工程中尽量使用高强度等级水泥，结合普通硅酸盐水泥，一般不建议选择火山灰水泥和矿渣水泥；还要注意加强养护，以确保混凝土能达到高强度。

2.2预应力管道安装质量控制

预应力管道安装对整个混凝土梁结构的受力情况和质量有着直接影响，对其质量控制也是施工中的重点。首先波纹管外观应该保持干净、无褶皱、无空洞、无脱扣等情况。其次在安装时要将预埋钢板与管道中心线保持垂直，确保在外力作用下有抵抗变形的能力。第三是依据设计图中的预应力筋的曲线坐标在侧模板上弹线，确定好波纹管曲线位置。也可以把梁底作为基准，通过筋曲线坐标确定相应点的高度，在箍筋上做好标注，确定出波纹管曲线位置。最后是对波纹管进行固定，可以用钢筋托架对其进行固定，间距保持6m，要注意把托架与箍筋焊接在一起，用垫块将箍筋底部垫实。

2.3预应力锚具质量控制

如果构造连接在特殊情况下或者结构截面尺寸受到一定限制时一般采用锚具进行处理。锚具的张拉工艺需要逐根张拉，整体的张拉技术还不成熟，造成钢绞线受力很不均匀，其预应力很难达到要求。如果将扁波纹管留孔，由于扁孔空间有一定局限性，孔道阻力增大，尤其是长度较长的孔道采用一端张拉施工，孔道压浆较困难，无法保证孔内浆液的饱满性，造成的问题将会更加严重。所以，在土建工程中，采用箱梁底板、空心板或者腹板等结构，不建议采用锚具。如果采用扁锚，需要对其连接器使用更加谨慎，特别是3孔和5孔连接器，由于设计存在问题很容易出现偏心受力，不建议采用。

2.4预应力张拉质量控制

在一些土建工程中，通过使用早强剂来增强混凝土的早期强度，在混凝土浇筑三天以后就进行张拉预应力，这是错误的。主要是因为混凝土的弹性模量和自身强度的提高是不同步的，如果过早进行张拉预应力，会使预应力增大损失，使混凝土梁结构承载力达不到标准，从而出现裂缝情况。很多的公路桥梁结构中采用一端张拉施工工艺，但是国内外有关规定指出，跨度超过30m的预应力桥梁结构，都需要采用两端对称的张拉工艺，这样才能确保整个建筑结构的预应力，从而避免出现结构裂缝问题。

2.5预应力孔道压浆质量控制

压浆之前要依据施工要求对钢绞线进行张拉，对于锚以外的钢绞线进行割除，余留长度不超过3cm；锚具周围的孔洞和钢绞线缝隙进行填封，以免浆液冒出来；用压缩空气机对孔道吹干净；对压力表进行校正，然后才能使用。

压浆过程的质量控制措施有：（1）压浆水泥选择普通水泥或者硅酸盐水泥，水泥强度不能低于43.5，水灰比控制在0.41-0.46之间，水泥浆液稠度控制在15-20之间。（2）压浆顺序为自下而上，速度均匀、不能中断。对于曲线段，要从低点压浆孔进入，从高点的排气孔排气，将最高点的排气孔逐次打开和关闭，保持排气通畅。（3）采用活塞式压浆泵设备进行，最大压力控制在0.55-0.75MPa之间。为了确保管道内浆液饱满均匀，待出浆口关闭以后，压力保持0.6MPa左右，其稳压期在2分钟以上。（4）压浆试件进行28天的标准养护，对其抗压强度进行检查，为评定水泥浆质量提供依据。同时对压浆过程中的压浆压力、作业日期、水灰比、温度、外加剂等做好记录，以便查找质量问题出现的原因。（5）压浆完成以后，要对锚具做好除油清理、对梁连接位置进行凿毛处理，依据施工要求对梁端钢筋做好绑扎，端模控制在误差范围内，同时做好支撑牢固。封端混凝土浇筑时要进行插捣，锚具位置的混凝土保持密实。混凝土待终凝以后，做好浇水养护。

总结

通过以上各方面的介绍，我们知预应力混凝土梁是一种特殊的建筑结构，在土建工程建设中发挥着重要作用。在实际的应用中，应该全面的了解预应力混凝土梁的质量影响因素，结合工程项目实际情况，对它的质量方面做好预防控制措施，充分发挥它的有效作用，更好的为土建工程服务。在以后的工作中，需要对预应力技术进一步加强研究，在土建工程施工中要做好每一道工序，对每一个环节做好质量控制，提高预应力混凝土梁结构质量。

参考文献

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